采煤设备机电一体化发展及应用

摘要:机电一体化技术在煤矿生产中的作用越来越重要，提升采煤设备的机电一体化水平不仅利于实现煤矿的安全生产，而且还能大幅度提升煤矿企业的综合效益，应该引起我们充分的重视。

关键词:煤矿生产;采煤设备;机电一体化技术

1前言

随着经济社会的快速发展，我国的工业生产水平和人民生活质量都取得了大幅度的提高，这一方面促进了社会生活和生产的发展，但同时也造成了对煤炭等资源的需求量呈现出逐年上涨的趋势。在这种背景形势下，提高煤矿的生产效率，从而使其能够为我国的国民经济发展提供不竭的动力具有重要意义。现阶段，随着大量机械设备在煤矿生产中的应用，我国的煤炭采掘和生产效率较过去有了显著提升，但同时我们也要清醒地认识到，与欧美等发达国家相比，我国采煤设备的机电一体化水平还较低，这导致应用到煤矿生产中的机械技术和电子技术的整合优势没有得到充分发挥，从而给煤矿生产效益的提升造成了限制。鉴于此，我们还有必要进一步加强机电一体化技术在采煤设备中的应用，以促使煤矿生产的安全性和效益不断得到提升。

2采煤设备机电一体化的发展现状分析

早在上个世纪70年代末，就已经有一些机电一体化产品在煤矿生产中得到了初步应用;而在进入到上个世纪80年代后，欧美等发达国家更是对采煤设备进行了大量的研究和开发工作，这使得采煤设备的自动化水平取得了突飞猛进的发展，设备的工作可靠性也得到了进一步提升。其中，机电一体化技术在这些研究和开发过程中起到了至关重要的作用。与欧美等发达国家相比，我国在这方面的研究起步较晚，但发展却十分迅速。截止到目前为止，我国小型煤矿生产的机械化程度已经达到了50%以上，大中型煤矿的机械化程度则达到了90%以上，部分大型煤矿的采煤设备已经初步实现了机电一体化，当然机电一体化技术的应用广度和深度还有待进一步地提升。总的来说，我国采煤设备的机电一体化水平还落后于欧美等发达国家，很多关键技术和设备还只能依靠进口。然而经过多年的发展，我国也摆脱了过去那种全部依靠引进的局面，在一些设备上已经初步实现了国产化，例如由我国自主研制的交流电牵引采煤机等。现阶段，我国在变频器等核心电控设备技术方面还存在突出短板，在设备故障诊断以及工况监测系统方面的研制工作也处于较低水平，但笔者坚信，这些问题随着我国研制工作的进一步深入，必将逐步得到解决。

3提升采煤设备机电一体化水平的重要性

实现采煤设备的机电一体化可以大幅度提升设备的工作性能。当前依靠微机和微处理器来实现对采煤设备控制的产品已经比较普及。电子控制技术已经深入到煤矿机械的许多方面，比较典型的就有基于变频器控制的采煤机、基于PLC控制的提升机等等，而这些都使得煤矿机械设备的自动化水平和工作可靠性取得了巨大的提升，进而提升了煤矿的生产效益。未来随着煤矿机械化程度的不断提升，煤矿生产过程对机电一体化技术的应用要求也必将进一步提升。提升采煤设备的机电一体化水平，不仅可以提升煤矿生产效率，而且还使得设备的工作可靠性得到了极大提升，这对于提升煤矿的安全生产水平、降低煤矿安全事故的发生几率也具有重要意义。

4机电一体化技术在采煤设备中的应用探讨

4．1提高操作人员使用机电一体化技术的水平

随着采煤设备机电一体化水平的不断提升，设备的操作过程也变会变地更加复杂。此时，为了发挥机电产品在煤矿生产中的作用，就必须对相关操作人员进行培训，使他们能够掌握相关机电产品的工作原理，并能在实际生产过程中进行熟练应用，从而使这些设备产品的效益得到充分发挥。

4．2提高采煤设备的自动化程度

在现实中，要提升采煤设备的机电一体化水平，其中一个非常关键的途径就是提升采煤设备的自动化程度。例如对相关设备的控制可以采用微机控制或PLC控制，操作人员只需要预先设定好程序，机械设备就可以根据程序进行连续不断地生产作业，从而有效提升设备的自动化水平。

4．3节能降耗，提高生产效率

在采煤设备中应用机电一体化技术，不仅可以降低操作人员的工作强度，而且还利于煤矿企业降低生产过程中的能耗，这对于煤矿企业实现长远健康发展具有重要的促进意义。例如通过在井下的胶带输送机、通风机以及提升机上应用变频起动、PLC控制系统等，就可以有效节省电量30%左右。

4．4在线监控和故障诊断

通过应用机电一体化技术，可以对关键采煤设备或者设备的关键部分进行在线监测(如图1所示)，一旦发现设备存在故障隐患，就可以及时采取措施进行处理，这对避免设备故障的扩大化和降低设备安全事故发生几率具有重要意义。此外，通过对设备工况的实时监测和分析，可以设备的故障隐患得以及时发现和处理，这在一定程度上也降低了设备故障对设备的损害程度，不仅使维修成本得到了降低，而且还能延长设备的使用寿命，从而使煤矿企业获得更多的效益。

4．5现场无人作业

在采煤设备上应用机电一体化技术，利于实现远程控制，这可以使操作人员远离一些危险的作业现场，从而使煤矿生产的安全性得到极大提升。

5结语

机电一体化技术在煤矿生产中的作用越来越重要，提升采煤设备的机电一体化水平不仅利于实现煤矿的安全生产，而且还能大幅度提升煤矿企业的综合效益，应该引起我们充分的重视。

作者:郑忠宁 单位:神华宁煤集团公司安全监察局

参考文献:

［1］张树华．浅析机电一体化技术在煤矿机械中的应用［J］．能源与节能，2016(2):182～183．